[發(fā)明專(zhuān)利]在材料鎖合地接合的冷卻通道活塞中的間隙幾何結(jié)構(gòu)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201580042127.2
• 申請(qǐng)日: 2015-07-02
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106662035B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-07-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M·拉夸;V·萊納特
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: KS科爾本施密特有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): F02F3/00
• 分類(lèi)號(hào): F02F3/00;F02F3/22
• 代理公司: 中國(guó)國(guó)際貿(mào)易促進(jìn)委員會(huì)專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所 11038
• 代理人: 李鴻達(dá)

本發(fā)明涉及一種用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻通道活塞(1、100)，所述冷卻通道活塞具有上部件(2、102)和下部件(3、103)，其中，這兩個(gè)部件(2、3；102、103)通過(guò)構(gòu)造為焊縫(11)的材料鎖合的接合連接相互連接并且這兩個(gè)部件(2、3；102、103)構(gòu)成環(huán)形環(huán)繞的冷卻通道(6)，所述冷卻通道大致設(shè)置在環(huán)區(qū)(4)的后面，其中，在環(huán)區(qū)(4)的下棱邊(16)和下部件(3、103)的上棱邊(17)之間設(shè)置有間隙幾何結(jié)構(gòu)(13、113)，其中，所述間隙幾何結(jié)構(gòu)(13、113)具有至少一個(gè)滑動(dòng)面(19)，所述滑動(dòng)面設(shè)置在冷卻通道活塞(1、100)的環(huán)區(qū)(4)的下棱邊(16)上和/或冷卻通道活塞(1、100)的下部件(3、103)的對(duì)應(yīng)的上棱邊(17)上，以及多種用于運(yùn)行冷卻通道活塞的方法。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及按照一種用于內(nèi)燃機(jī)的冷卻通道活塞以及多種用于運(yùn)行冷卻通道活塞的方法，所述冷卻通道活塞具有在材料鎖合地接合的冷卻通道中的間隙幾何結(jié)構(gòu)。

背景技術(shù)

所述冷卻通道活塞具有活塞上部件和活塞下部件，其中，這兩個(gè)部件通過(guò)材料鎖合的連接、特別是摩擦焊接連接相互連接。在連接之后，這兩個(gè)部件構(gòu)成環(huán)形環(huán)繞的環(huán)形的冷卻通道，所述冷卻通道大致設(shè)置在環(huán)區(qū)的后面。可選地，所述冷卻通道活塞可以具有冷卻室、在冷卻通道和冷卻室之間的轉(zhuǎn)移通道以及冷卻囊(Kühltasche)。為了實(shí)施該文獻(xiàn)的教導(dǎo)，不需要冷卻室、也不需要轉(zhuǎn)移通道并且也不需要冷卻囊。

上部件和下部件的摩擦焊接連接是特別優(yōu)選的。其他連接方式或接合方法、例如電子束焊接、粘接、夾緊、螺紋連接或類(lèi)似方法同樣是可應(yīng)用的。

由WO 2006/034862 A1已知一種冷卻通道活塞，該冷卻通道活塞包括上部件和下部件。這兩個(gè)部件在使用摩擦焊接連接的情況下持久地接合在一起。環(huán)形的冷卻通道由上部件和下部件構(gòu)成(也可以?xún)H由所述部件中的一個(gè)部件構(gòu)成)并且大致處于環(huán)區(qū)的后面。

環(huán)區(qū)在上部件中朝下部件的方向在環(huán)繞的環(huán)形壁中終止，所述環(huán)形壁通過(guò)間隙幾何結(jié)構(gòu)可以支撐在下部件的同樣環(huán)繞的對(duì)應(yīng)的接口面上。

在該現(xiàn)有技術(shù)中在圖1至4中分別示出一個(gè)對(duì)應(yīng)的間隙幾何結(jié)構(gòu)。

通過(guò)這些間隙幾何結(jié)構(gòu)保證：在冷卻通道活塞在內(nèi)燃機(jī)中的運(yùn)行中，上部件的外部區(qū)域在環(huán)區(qū)的下方支撐在下部件的對(duì)應(yīng)的朝向上的區(qū)域、特別是桿區(qū)域上。同時(shí)通過(guò)這些間隙幾何結(jié)構(gòu)保證：在冷卻通道活塞在內(nèi)燃機(jī)中運(yùn)行期間處于環(huán)形的冷卻通道中的并且在那里循環(huán)以及交換的冷卻介質(zhì)不通過(guò)這些間隙幾何結(jié)構(gòu)漏出。

然而，這些間隙幾何結(jié)構(gòu)(如其在WO 2006/034862 A1中說(shuō)明)具有決定性的缺點(diǎn)。

當(dāng)上部件和下部件特別是在應(yīng)用摩擦焊接的情況下持久地相互接合在一起時(shí)，間隙區(qū)域的朝環(huán)形的冷卻通道的方向延伸的部分不再能被控制并且也不再能被再加工。因?yàn)樵搮^(qū)域在接合在一起之后不再是可接近的。但是，如果出現(xiàn)由于制造(或者必要時(shí)也在冷卻通道活塞的運(yùn)行期間)該間隙區(qū)域或者甚至整個(gè)間隙區(qū)域過(guò)小，則上部件在氣體力負(fù)荷的情況下支撐到下部件上。由此，產(chǎn)生可能導(dǎo)致在接合連接、特別是摩擦焊接連接處形成裂紋的應(yīng)力。但是，如果另一方面間隙過(guò)大，則冷卻介質(zhì)可能以不希望的量通過(guò)該間隙向外朝氣缸壁的方向滲透。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種不具有之前提及的缺點(diǎn)的冷卻通道活塞以及多種用于運(yùn)行對(duì)應(yīng)的冷卻通道活塞的方法。

該任務(wù)通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的一種冷卻通道活塞和多種方法得以解決。